KR20070037899A - 자기부상 반송장치 및 그것을 사용한 기판 처리 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판을 자기력으로 비접촉 지지하여 반송하는 자기부상식 반송장치 및 그것을 사용한 기판 처리 설비에 관한 것으로, 자기부상식 반송장치는 트랜스퍼 챔버에 설치되고, 반송경로를 따라 배치되는 가이드 레일; 상기 트랜스퍼 챔버에 설치되고, 상기 가이드 레일에 자기적으로 비접촉 지지되어 상기 가이드 레일을 따라 이동이 가능하도록 설치되는 이동체; 상기 트랜스퍼 챔버의 외부에 설치되어 직선력을 발생하는 직선구동장치; 및 상기 직선구동장치에 의해 발생된 진선력을 자력에 의해 상기 이동체에 전달하는 전달수단을 포함할 수 있다. 상술한 구성의 반송장치는 자기부상으로 이송체가 가이드 레일에 부상된 채로 기판을 이송하기 때문에 청정도를 요구하는 챔버(클린룸)에서의 기판 이송에 적합하다.
기판, 카세트, 공정챔버, 자기부상

Description

자기부상 반송장치 및 그것을 사용한 기판 처리 시스템{MAGNETIC LEVITAING TRANSFER EQUIPMENT AND WORKPIECE PROCESSING SYSTEM USING THE SAME}
도 1은 본 발명의 기판 처리 설비를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 기판 처리 설비를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 기판 처리 설비를 개략적으로 보여주는 정단면도이다.
도 4 내지 도 6은 기판이 자기부상식 반송 장치에서 서셉터로 인계되는 과정을 단계적으로 보여주는 도면들이다.
도 7은 변형된 자기부상식 반송 장치를 보여주는 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
102 : 인덱스 116 : 이송부
110 : 공정처리부 112 : 트랜스퍼 챔버
116 : 공정챔버 120 : 서셉터
130 : 자기부상식 반송 장치 150 : 구동부재
본 발명은 기판 처리 설비에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 기판을 자기 력으로 비접촉 지지하여 반송하는 자기부상식 반송장치 및 그것을 사용한 기판 처리 설비에 관한 것이다.
일반적으로 기판 처리 설비에서 사용되는 기판 이송 장치는 베이스에 제 1 아암이 회동 가능하게 연결되고, 제 1 아암에 대해 제 2 아암이 회동 가능하게 연결되며, 상기 제 2 아암의 끝단에는 핸들러(기판이 놓여지는 블레이드)가 회동 가능하게 연결되어 상호 상대적인 회동 운동을 하는 다관절 형태의 개구리 뒷다리형(frog-leg type)으로 이루어진다. 이러한 기판 이송 장치의 복잡함은 장치의 비효율성, 고비용화, 빈번한 고장으로 인한 유지보수 등에서 많은 문제점을 갖고 있다. 특히, 이러한 기판 이송 장치는 기판을 이송하는 과정에서 소음, 분진(파티클)등의 발생율이 매우 높아서 청정도를 요구하는 클린룸에서의 기판 이송 방식에 적합하지 않고, 청정도 유지를 위한 비용이 증가하는 문제들이 발생된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 높은 청정도를 요구하는 클린룸에서의 기판 이송에 적합하고, 작업효율을 높일 수 있는 자기부상식 반송 장치 및 그것을 사용한 기판 처리 설비를 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 트랜스퍼 챔버 내에서의 기판 반송을 위한 자기부상식 반송장치는 상기 트랜스퍼 챔버에 설치되고, 반송경로를 따라 배치되는 가이드 레일; 상기 트랜스퍼 챔버에 설치되고, 상기 가이드 레일에 자기적으로 비접촉 지지되어 상기 가이드 레일을 따라 이동이 가능 하도록 설치되는 이동체; 상기 트랜스퍼 챔버의 외부에 설치되어 직선력을 발생하는 직선구동장치; 및 상기 직선구동장치에 의해 발생된 진선력을 자력에 의해 상기 이동체에 전달하는 전달수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 전달수단은 상기 트랜스퍼 챔버의 외부 벽면에 인접하게 배치되어 상기 직선구동장치의 직선력에 의해 반송경로 방향으로 이동하는 제1전달부재; 및 상기 트랜스퍼 챔버 내부에서 상기 제1전달부재와 마주하도록 상기 이동체에 설치되는 그리고 상기 이동체와 함께 직선 이동 가능하게 설치되는 제2전달부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 직선구동장치는 모터와; 상기 모터에 의해 회전되는 볼스크류; 상기 제1전달부재와 연결되는 그리고 상기 볼스크류에 체결되어 상기 볼스크류의 회전에 의해 직선 이동되는 볼너트를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 직선구동장치는 상기 반송경로 방향으로 작동되는 로드를 갖는 유압실린더를 포함하되; 상기 로드에는 상기 제1전달부재가 연결될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 이동체는 상기 가이드 레일에 자기적으로 비접촉 지지되는 몸체부; 및 상기 몸체부에 설치되고 기판이 놓여지는 지지부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 가이드 레일은 제1부상용 자성체를 갖는 그리고 서로 이격된 상태로 나란히 설치되되; 서로 마주보면 일측면에는 상기 몸체부가 위치되는 이동홈을 갖으며; 상기 이동체의 몸체부는 2개의 상기 가이드레일 에 형성된 이동홈에 각각 끼워지는 그리고 제2부상용 자성체가 설치된 양단부를 갖는 판형상으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 지지부는 제1챔버로부터 기판을 넘겨받기 위해 상기 제1챔버의 반송로봇이 진입할 수 있는 제1진입통로와, 제2챔버의 기판로딩부로 기판을 넘겨주기 위해 상기 제2챔버의 기판 로딩부의 리프트 핀들이 진입할 수 있는 제2진입통로를 갖을 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 지지부는 상기 몸체부보다 높은 위치에서 기판의 가장자리를 지지하는 기판홀더를 더 포함하되; 상기 기판홀더는 기판 이송을 위해 이동하는 앞뒤에 일정 폭으로 개구부가 형성될 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 반도체 기판 처리 시스템은 기판이 놓여지는 적어도 하나의 서셉터를 갖는 공정챔버; 상기 공정챔버와 연결되는 트랜스퍼 챔버; 상기 트랜스퍼 챔버 내에 설치되며, 자기부상 방식으로 상기 공정챔버의 서셉터로 기판을 반송하는 자기부상식 반송 장치; 및 상기 트랜스퍼 챔버 밖에서 상기 기판 반송 장치로 기판을 주고받는 반송 아암을 포함하되; 상기 자기부상식 반송 장치는 가이드 레일과, 상기 가이드 레일상에서 자기적으로 부상된 상태에서 상기 가이드 레일을 따라 이동되는 이동체와, 상기 이동체에 추진력을 부여하기 위한 구동부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 구동부재는 상기 이동체에 설치되는 제1자석; 상기 제1자석과 인력이 작용하도록 상기 트랜스퍼 챔버 외부에 위치되는 제2자석; 및 상기 제2자석을 기판 반송 방향으로 이동시키기 위한 직선구동장치를 포 함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 직선구동장치는 모터와; 상기 모터에 의해 회전되는 볼스크류; 상기 제1전달부재와 연결되는 그리고 상기 볼스크류에 체결되어 상기 볼스크류의 회전에 의해 직선 이동되는 볼너트를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 직선구동장치는 상기 반송경로 방향으로 작동되는 로드를 갖는 유압실린더를 포함하되; 상기 로드에는 상기 제1전달부재가 연결될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 이동체는 상기 가이드 레일에 자기적으로 비접촉 지지되는 몸체부; 및 상기 몸체부에 설치되고 기판이 높여지는 지지부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 가이드 레일은 상기 트랜스퍼 챔버의 양측 벽면에 서로 나란히 설치되는 그리고 서로 마주보면 일측면에는 상기 몸체부가 위치되는 이동홈을 갖으며; 상기 이동체의 몸체부는 2개의 상기 가이드레일에 형성된 이동홈에 각각 끼워지는 양단부를 갖는 판형상으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 지지부는 상기 기판을 넘겨받기 위해 상기 반송아암이 진입할 수 있는 제1진입통로와, 상기 공정챔버의 서셉터로 기판을 넘겨주기 위해 상기 서셉터의 리프트 핀들이 진입할 수 있는 제2진입통로를 갖을 수 있다.
예컨대, 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
(실시예)
본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 7에 의거하여 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다.
본 발명의 기본적인 의도는 높은 청정도를 요구하는 클린룸에서의 기판 이송에 적합한 반송장치를 구비하는데 있다. 이를 달성하기 위하여 본 발명자는 기판을 지지하는 이송체를 자기부상 방식으로 부상시킨 상태에서 챔버 밖에 설치되는 직선구동장치를 사용하여 이송체를 이동시키는데 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 기판 처리 설비를 개략적으로 보여주는 사시도, 평면도 그리고 정단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 기판 처리 설비(100)는 전방에 인덱스(102)를 갖는다. 인덱스(102)에는 기판(w)들이 적재된 2개의 풉(FOUP;104)(일명 캐리어)이 안착되는 그리고 풉의 덮개를 개폐하는 풉 오프너(FOUP opener)를 포함한다. 상기 풉(104)은 생산을 위한 일반적인 로트(lot)용 캐리어로써, 물류 자동화 시스템(예를 들어 OHT, AGV, RGV 등)에 의하여 인덱스(102)에 안착된다. 이 인덱스(102)는 기판 이송에 필요한 공간을 갖는 이송부(106)에 연결되도록 설치된다.
이송부(106)는 설비 전방 단부 모듈(equipment front end module, EFEM)이라고 불리는 인터페이스로, 이송부에는 인덱스(102)에 안착된 2개의 풉(104) 및 공정처리부(110) 사이에서 기판을 이송하기 위해 동작할 수 있는 기판이송로봇(108)이 설치된다. 이 기판이송로봇(108)은 인덱스(102)와 공정처리부(110) 사이에서 기판을 이송시킨다. 즉, 이 기판이송로봇(108)은 인덱스(102)에 놓여진 2개의 풉(104)으부터 기판을 1회 동작에 2장씩 반출하여 공정처리부(110)로 각각 반입시킨다. 이송부(106)에 설치되는 기판이송로봇(108)은 통상적으로 반도체 제조 공정에서 사용되는 다양한 로봇들이 사용될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 공정처리부(110)는 이송부(106) 후방에 배치된다. 공정처리부(110)는 트랜스퍼 챔버(112)와 공정챔버(116)로 이루어지는데, 트랜스퍼 챔버(112)는 이송부(106)에 인접하게 배치되고, 공정챔버(116)는 트랜스퍼 챔버(112) 후미에 연결 배치된다. 트랜스퍼 챔버(112) 전면에는 기판이 인입/인출되는 기판 출입구(114)를 갖으며, 기판 출입구(114)는 통상의 게이트 밸브(114a)에 의해 개폐된다. 게이트 밸브(114a)는 이송부(106)로부터 트랜스퍼 챔버(112)를 밀폐시켜서 트랜스퍼 챔버(112)가 진공화 될 수 있게 한다. 그리고 트랜스퍼 챔버(112)와 공정챔버(116)간에는 게이트 밸브(118a)에 의해 개폐되는 기판 출입구(118)를 갖는다. 이 게이트 밸브(118a)는 트랜스퍼 챔버(112)로부터 공정챔버(116)를 밀폐시켜서 공정챔버(116)의 방해 없이 트랜스퍼 챔버(112)가 대기압으로 통풍될 수 있게 한다. 통상적으로 트랜스퍼 챔버(112)는 두개 이상의 상이한 환경, 예를 들어 실온의 대기압 환경과 승온의 진공 환경 사이에서 완충 공간 역할 을 하며, 공정챔버(116)에서 공정처리하기 위한 기판(또는 공정챔버에서 공정처리된 기판)이 일시적으로 대기하게 된다.
공정챔버(116)에 배치된 2개의 서셉터(120)(일명 기판 척이라고도 불림)는 공정챔버(116) 내부에 소정거리 이격된 상태로 나란히 배치된다. 도시하지 않았지만, 서셉터(120)는 여러개의 기본 기능, 즉 기판을 자기부상식 반송 장치(130)로부터 인계받거나 인계하는 기능(통상적으로 서셉터에 설치되는 리프트 핀 어셈블리에 의해 이루어짐), 처리중에 기판을 유지하는 기능, 기판을 처리온도에 따라 기판에 균일한 열적 환경을 제공하는 기능 등을 갖는 것은 자명한 사실이다.
여기서 공정 챔버(116)는 다양한 기판 프로세싱 작동들을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 공정 챔버는 포토 레지스트를 제거하기 위해서 플라즈마를 이용하여 포토레지스트를 제거하는 애싱(ashing) 챔버일 수 있고, 공정 챔버는 절연막을 증착시키도록 구성된 CVD 챔버일 수 있고, 공정 챔버는 인터커넥트 구조들을 형성하기 위해 절연막에 애퍼쳐(aperture)들이나 개구들을 에치하도록 구성된 에치 챔버일 수 있고, 공정 챔버는 장벽(barrier) 막을 증착시키도록 구성된 PVD 챔버일 수 있으며, 공정 챔버는 금속막을 증착시키도록 구성된 PVD 챔버일 수 있다. 집적 회로 또는 칩의 완전한 제조에 요구되는 모든 프로세스를 수행하기 위해 다수의 프로세싱 시스템들이 요구될 수 있다.
한편, 트랜스퍼 챔버(112)에는 이송부(106)의 기판이송로봇(108)으로부터 인계 받은 기판을 공정챔버(116)내의 서셉터(120)상으로 인계하기 위한 특별한 구조의 자기부상식 반송 장치(130) 2개가 나란히 설치된다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 자기부상식 반송 장치(130)는 이송부(106)의 기판이송로봇(108)에 의해 반송되어진 기판을 인계받아 공정챔버(116)의 서셉터(일명 기판 척이라고도 불림)(120)로 기판을 인계하는( 또는 공정챔버의 서셉터로부터 기판을 인계받아 이송부의 기판이송로봇으로 인계하는) 유닛이다.
자기부상식 반송 장치(130)는 소음, 진동, 분진을 발생시키는 일 없이 기판이 놓여지는 지지부(일명 블레이드 또는 핸드 라고도 함)를 가이드 레일 상에서 완전 비접촉으로 주행시킬 수 있는 것으로, 반송경로를 따라 배치되는 가이드 레일(132)과, 가이드 레일(132)에 자기적으로 비접촉 지지되어 가이드 레일을 따라 이동이 가능하도록 설치되는 이동체(140) 그리고 이동체에 추진력을 부여하는 구동부재(150)를 포함한다.
가이드 레일(132)은 제1부상용 자성체(136)를 갖으며 트랜스퍼 챔버(112)의 양측면(112a)과 중앙에 위치된다. 이 가이드 레일(132)은 몸체부(142)의 일부가 위치되는 이동홈(133)을 갖으며, 제1부상용 자성체(136)는 이동홈(133)을 사이에 두고 위,아래에 설치된다.
이동체(140)는 판형상의 몸체부(142)와 지지부(146)로 나누어지는데, 몸체부(142)는 가이드 레일(132)에 자기적으로 비접촉 지지되는 부분이고, 지지부(146)는 기판(W)의 가장자리를 지지하는 기판홀더(147)를 갖는다.
몸체부(142)는 가이드레일(132)에 형성된 이동홈(133)에 각각 위치되는 양단부를 갖는다. 이 양단부에는 제1부상용 자성체(136)와 마주하는 상면과 저면에 각각 제2부상용 자성체(144)가 설치된다. 이렇게, 제1,2부상용 자성체(136,144)가 이송체(140)의 양단부 위,아래에 2개씩 설치되어 이송체(140)를 자기적으로 부상시킴으로써, 이동체(140)가 부상되는 높낮이를 일정하게 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라 좌우 흔들림 현상을 예방할 수 있는 이점이 있다.
이동체(140)는 제2부상용 자성체(144)와 가이드 레일(132)에 설치된 제1부상용 자성체(136)간의 흡인작용으로 이동체(140)의 하중을 거의 상쇄시켜 자기부상된 상태가 이루어지게 되는 것이다. 본 발명에서는 가이드 레일(132)에 설치된 제1부상용 자성체(136)가 이동체(140)의 제2부상용 자성체(144)를 끌어당기는 힘으로 부상하는 흡인식으로 설명하였으나 이는 하나의 실시예에 불과하며, 이동체(140)의 부상방식은 영구자석 반발방식, 상전도 흡인제어방식, 유도 반발방식과 같은 다양한 부상방식이 사용될 수 있다.
지지부(146)의 기판홀더(147)는 몸체부보다 높은 곳에 위치되며 앞뒤에 일정 폭(L)으로 개구부가 형성된 것을 특징으로 한다. 여기서 폭(L)은 기판이송로봇(108)의 블레이드 보다 넓어야 하며 또한, 서셉터의 리프트 핀들 보다 넓게 형성되어야지만 기판 인수/인계가 원활하게 이루어진다. 기판홀더(147)의 개구부는 기판을 넘겨받기 위해 기판이송로봇(108)의 블레이드가 진입할 수 있는 제1진입통로(147a)와, 공정챔버의 서셉터(120)로 기판을 넘겨주기 위해 서셉터(120)의 리프트 핀(122)들이 진입할 수 있는 제2진입통로(147b)를 갖는다. 만약, 이러한 제1,2진입통로를 갖는 기판홀더가 없다면 기판이송로봇이 이송체의 기판홀더에 기판을 인계하는 과정에서 기판홀더와 기판이송로봇 간의 충돌이 발생하거나, 이송체의 기판홀더가 리프트 핀들 상으로 기판을 인계하고 되돌아 올 때 리프트 핀과 충돌이 발생 할 수 있다. 예컨대, 지지부의 기판홀더는 기판 인수/인계시 간섭이 발생되지 않도록 기판 인계 위치 및 기판이송로봇의 블레이드의 형상에 따라 적합한 모양으로 제작될 수 있다.
한편, 이송체(140)는 구동부재의 추진력에 의해 트랜스퍼 챔버(112)내에서 대기하는 대기위치(도 4에 표시됨)와 공정챔버(116)의 서셉터(120)들의 상부위치(도 5에 표시됨) 사이에서 직선 운동하게 되면서 기판을 이송시킨다.
한편, 구동부재(150)는 직선력을 발생하는 직선구동장치(156)를 갖는다. 직선구동장치(156)는 트랜스퍼 챔버(112)의 외부 측면(112a)에 설치되며, 직선구동장치(156)에 의해 발생되는 진선력은 전달수단에 의해 이동체(140)로 전달되게 된다.
전달수단은 제1전달부재인 제1자석(152)과 제2전달부재인 제2자석(154)을 포함한다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 제1자석(152)은 이동홈(133)과 동일선상으로 트랜스퍼 챔버(112)의 외측 벽면(112a)에 직선 이동이 가능하도록 위치된다. 그리고 제2자석(154)은 몸체부(142)의 양단부 중에서 트랜스퍼 챔버(112)의 외측 벽면(112a)에 가까운 일단부에 제1자석(152)과 인력이 작용하도록 대향되게 설치된다. 특히, 제1자석(152)과 제2자석(154) 사이를 가로막고 있는 트랜스퍼 챔버(112)의 벽면(112a)은 제1자석(152)과 제2자석(154)간의 자력이 작용하도록 가능한 얇게 그리고 자력에 영향을 끼치지 않는 재질로 형성하는 것이 바람직하다.
직선구동장치(156)는 모터(157), 모터(157)에 의해 회전되는 볼스크류(158) 그리고 제1자석(152)과 연결되는 볼너트(159) 그리고 볼너트의 직선 이동을 안내하는 가이드봉(160)을 포함한다. 볼너트(159)는 볼스크류(158)에 체결되어 볼스크류 (158)의 회전에 의해 직선 이동된다.
이처럼, 본 발명의 실시예에서는 구동부재(150)의 직선구동장치(156)가 트랜스퍼 챔버(112)의 바깥에 설치됨으로써, 직선구동장치(156)의 유지보수에 따른 작업성이 현저하게 향상되며, 특히 동력 전달 과정에서 발생되는 파티클 등으로 인한 트랜스퍼 챔버(112)의 오염을 사전에 방지할 수 있는 이점이 있는 것이다.
이처럼, 본 발명의 기판 처리 설비(100)에 적용된 자기부상식 반송 장치(130)는 기존의 복잡한 이송장치의 관절 부품을 제거함으로써 복잡성과 유지보수 비용 그리고 트랜스퍼 챔버(112)의 오염을 방지할 수 있다.
자기부상식 반송 장치(130)와 서셉터(120)간의 기판 이송 과정은 도 4 내지 도 6에서 자세히 보여주고 있다.
도 4 내지 도 6에는 기판이 자기부상식 반송 장치(130)에서 서셉터(120)로 인계되는 과정이 단계적으로 도시되어 있다.
도면들에서 보여주는 바와 같이, 기판(w)은 이송부(106)의 기판이송로봇(108)에 의해 트랜스퍼 챔버(112)로 들어와 이송체(140)의 기판홀더(147)에 놓여진다(도 4) 이때, 기판이송로봇(108)의 블레이드는 기판홀더(147)의 제1진입통로(147a)로 빠져나가게 된다. 기판(w)은 이송체(140)의 기판홀더(147)에 올려진 상태에서 공정챔버(116)의 서셉터(120) 상부로 직선 이동된다(도 5). 이송체(140)의 이동은 직선구동장치(156)의 작동에 의해 제1자석(152)이 이동되고, 제1자석의 자력에 의해 제2자석(154)이 이동됨으로써 이루어진다. 한편, 이송체(140)의 기판홀더(147)가 서셉터(120) 상부에 위치되면, 리프트 핀들(122)이 상승하여 기판홀더 (147)로부터 기판(w)을 들어올리게 된다. 그 상태에서 이송체(140)는 트랜스퍼 챔버(112)의 대기 위치로 이동된다(도 6). 이때, 리프트 핀들(122)은 기판홀더(147)의 제2진입통로(147b)로 지나가게 됨으로, 리프트 핀들(122)과의 충돌은 발생되지 않는다. 이렇게 이송체(140)가 트랜스퍼 챔버(112)로 원위치되면, 리프트 핀들(122)이 하강하여 기판(w)을 서셉터(120) 표면에 올려놓게 된다.
이와 같이, 본 발명의 기판 처리 설비(100)는 트랜스퍼 챔버(112) 내에 설치된 자기부상식 반송 장치(130)를 통해 트랜스퍼 챔버(112)와 공정챔버(116) 간의 기판 이송에 따른 소음, 진동, 분진을 예방하여, 트랜스퍼 챔버의 오염 및 유지 보수 비용을 최소화할 수 있는 각별한 효과를 갖는다.
(자기부상식 반송 장치의 변형예)
도 7은 변형된 자기부상식 반송 장치를 보여주는 도면이다.
도 7에 도시된 자기부상식 반송 장치(130a)는 도 1에 자기부상식 반송 장치(130)와 거의 동일한 구성과 기능을 갖는 가이드 레일(132)과 이동체(140) 그리고 구동부재 등을 갖으며, 이들에 대한 설명은 앞에서 상세하게 설명하였기에 본 실시예에서는 생략하기로 한다.
다만, 본 변형예에서는 직선력을 발생하는 직선구동장치(150a)가 실린더 장치로 이루어지는데 그 특징이 있다. 즉, 직선구동장치(150a)는 반송경로 방향으로 작동되는 로드(151a)를 갖는 유압실린더(151)를 포함한다. 로드(151a)에는 제1자석(152)이 연결된다.
본 발명에서는 이동체의 직선 이동을 위한 구성으로 볼스크류 방식 또는 실 린더 방식이 개시되었으나, 이러한 방식 이외에 직선 구동력을 제공할 수 있는 다양한 방식이 적용될 수 있음은 자명한 사실이다.
이상에서, 본 발명에 따른 기판 처리 설비의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 기판 처리 설비는 자기부상으로 이송체가 가이드 레일에 부상된 상태로 기판을 이송하기 때문에 청정도를 요구하는 챔버(클린룸)에서의 기판 이송에 적합하고, 작업효율을 높일 수 있는 이점이 있다.

Claims (16)

  1. 트랜스퍼 챔버 내에서의 기판 반송을 위한 자기부상식 반송장치에 있어서:
    상기 트랜스퍼 챔버에 설치되고, 반송경로를 따라 배치되는 가이드 레일;
    상기 트랜스퍼 챔버에 설치되고, 상기 가이드 레일에 자기적으로 비접촉 지지되어 상기 가이드 레일을 따라 이동이 가능하도록 설치되는 이동체;
    상기 트랜스퍼 챔버의 외부에 설치되어 직선력을 발생하는 직선구동장치; 및
    상기 직선구동장치에 의해 발생된 진선력을 자력에 의해 상기 이동체에 전달하는 전달수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기부상식 반송장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전달수단은
    상기 트랜스퍼 챔버의 외부 벽면에 인접하게 배치되어 상기 직선구동장치의 직선력에 의해 반송경로 방향으로 이동하는 제1전달부재; 및
    상기 트랜스퍼 챔버 내부에서 상기 제1전달부재와 마주하도록 상기 이동체에 설치되는 그리고 상기 이동체와 함께 직선 이동 가능하게 설치되는 제2전달부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기부상식 반송장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 직선구동장치는
    모터와;
    상기 모터에 의해 회전되는 볼스크류;
    상기 제1전달부재와 연결되는 그리고 상기 볼스크류에 체결되어 상기 볼스크류의 회전에 의해 직선 이동되는 볼너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기부상식 반송장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 직선구동장치는
    상기 반송경로 방향으로 작동되는 로드를 갖는 유압실린더를 포함하되;
    상기 로드에는 상기 제1전달부재가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 자기부상식 반송장치.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동체는
    상기 가이드 레일에 자기적으로 비접촉 지지되는 몸체부; 및
    상기 몸체부에 설치되고 기판이 놓여지는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기부상식 반송장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가이드 레일은 제1부상용 자성체를 갖는 그리고 서로 이격된 상태로 나 란히 설치되되;
    서로 마주보면 일측면에는 상기 몸체부가 위치되는 이동홈을 갖으며;
    상기 이동체의 몸체부는
    2개의 상기 가이드레일에 형성된 이동홈에 각각 끼워지는 그리고 제2부상용 자성체가 설치된 양단부를 갖는 판형상으로 이루어져, 상기 이동체의 양단이 상기 가이드레일에 의해 안정적으로 자기부상된 상태에서 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 자기부상식 반송장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 지지부는
    제1챔버로부터 기판을 넘겨받기 위해 상기 제1챔버의 반송로봇이 진입할 수 있는 제1진입통로와, 제2챔버의 기판로딩부로 기판을 넘겨주기 위해 상기 제2챔버의 기판 로딩부의 리프트 핀들이 진입할 수 있는 제2진입통로를 갖는 것을 특징으로 하는 자기부상식 반송장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 지지부는
    상기 몸체부보다 높은 위치에서 기판의 가장자리를 지지하는 기판홀더를 더 포함하되;
    상기 기판홀더는 기판 이송을 위해 이동하는 앞뒤에 일정 폭으로 개구부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기부상식 반송장치.
  9. 반도체 기판 처리 시스템에 있어서,
    기판이 놓여지는 적어도 하나의 서셉터를 갖는 공정챔버;
    상기 공정챔버와 연결되는 트랜스퍼 챔버;
    상기 트랜스퍼 챔버 내에 설치되며, 자기부상 방식으로 상기 공정챔버의 서셉터로 기판을 반송하는 자기부상식 반송 장치; 및
    상기 트랜스퍼 챔버 밖에서 상기 기판 반송 장치로 기판을 주고받는 반송 아암을 포함하되;
    상기 자기부상식 반송 장치는 가이드 레일과, 상기 가이드 레일상에서 자기적으로 부상된 상태에서 상기 가이드 레일을 따라 이동되는 이동체와, 상기 이동체에 추진력을 부여하기 위한 구동부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 처리 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 구동부재는
    상기 이동체에 설치되는 제1자석;
    상기 제1자석과 인력이 작용하도록 상기 트랜스퍼 챔버 외부에 위치되는 제2자석; 및
    상기 제2자석을 기판 반송 방향으로 이동시키기 위한 직선구동장치를 포함하 는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 처리 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 직선구동장치는
    모터와;
    상기 모터에 의해 회전되는 볼스크류;
    상기 제1전달부재와 연결되는 그리고 상기 볼스크류에 체결되어 상기 볼스크류의 회전에 의해 직선 이동되는 볼너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기부상식 반송장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 직선구동장치는
    상기 반송경로 방향으로 작동되는 로드를 갖는 유압실린더를 포함하되;
    상기 로드에는 상기 제1전달부재가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 자기부상식 반송장치.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 이동체는
    상기 가이드 레일에 자기적으로 비접촉 지지되는 몸체부; 및
    상기 몸체부에 설치되고 기판이 높여지는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 처리 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 가이드 레일은
    상기 트랜스퍼 챔버의 양측 벽면에 서로 나란히 설치되는 그리고 서로 마주보면 일측면에는 상기 몸체부가 위치되는 이동홈을 갖으며;
    상기 이동체의 몸체부는
    2개의 상기 가이드레일에 형성된 이동홈에 각각 끼워지는 양단부를 갖는 판형상으로 이루어져, 상기 이동체의 양단이 상기 가이드레일에 의해 안정적으로 자기부상된 상태에서 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 반도체 기판 처리 시스템.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 지지부는
    상기 기판을 넘겨받기 위해 상기 반송아암이 진입할 수 있는 제1진입통로와, 상기 공정챔버의 서셉터로 기판을 넘겨주기 위해 상기 서셉터의 리프트 핀들이 진입할 수 있는 제2진입통로를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 처리 시스템.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 지지부는
    상기 몸체부보다 높은 위치에서 기판의 가장자리를 지지하는 기판홀더를 더 포함하되;
    상기 기판홀더는 기판 이송을 위해 이동하는 앞뒤에 일정 폭으로 개구부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 처리 시스템.
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